有色冶金原理

有色冶金原理(第2版)
色冶金学是一门较为系统而完备的工学课程，主要研究冶金产品的性能、加工
过程的技术要求及表面形貌的储存及维护等问题，在冶金工程技术和营销管理中发挥着非常重要的作用。

2001年出版的《色冶金原理（第2版）》汇集了深厚的学
术底蕴和众多丰富的实践经验，介绍了表面处理，加工技术，焊接工艺及应用技术，着力解决材料加工、表面缺陷和表面强化问题。

《色冶金原理（第2版）》结构清晰，分为上、中、下三级，共分为八章，内
容丰富，涵盖了表面处理，加工技术，接合技术，焊接工程，表面问题分类，表面性能分析，表面强化和消毒等专业领域。

除了介绍技术要领外，还详细描述了如何利用不同法理结合手段，通过表面处理获得结实耐磨的镀膜，保证冶金产品质量。

在实际工程实施方面，书中系统介绍了冶金产品性能、温度、焊点尺寸、加工条件及表面形貌标准等，具有重要的参考价值。

《色冶金原理（第2版）》是一部全面、专业的色冶金学综合教材，既适用于
高等学校冶金专业学生，也适用于大规模工况中的技术工程师，强调实践指导，能够更好地满足我国冶金技术产业的发展需求。

冶金原理教学大纲一、课程在培养方案中的地位、目的和任务本课程系冶金专业的主业课程。

本课程是在无机化学、物理化学和冶金概论的基础上进行的。

通过学习，使学生掌握冶金过程的基本原理和使用原理分析问题解决问题的方法，为今后的专业学习和工作实践奠定基础。

二、课程的基本要求1、了解重要基本概念和基本原理的定义和含义；2、能运用所学的理论对基本冶金过程进行定性、定量分析；3、能够初步解决具体的研究问题；4、不要背诵公式定理，而要在理解的基础上学会灵活运用。

各章的基本要求：1.冶金熔体a.冶金熔体的基本概念和特点；三元相图相平衡（初晶面，划分三角形，平衡线、平衡点的性质，冷却过程分析，等温截面图）。

要求能够熟练的进行冷却过程分析，会根据相图选择合理的熔体成分；b.了解各种冶金熔体的结构理论，特别是对于冶金炉渣，要求会应用所学的理论解释相关现象；c.了解冶金熔体的物理化学性质及其变化规律，能够使用公式进行简单的计算，以及正确的查图都区有关参数；d.掌握熔渣的酸碱性、氧化性的表示方法，会用来初步分析问题；了解渣与金属间的反应；e.会读图获取熔体的热力学参数。

2.热力学基础a.了解热力学的性质和应用，严格与动力学相区分；b.掌握吉布斯自由能图的构筑和应用方法、图中线的斜率的变化规律，会计算化合物的分解压。

c.掌握绘制热力学平衡的方法，能够熟练的绘制Me-O系、Me-O-S系的平衡图、电势-pH图，会举一反三建立其他体系的平衡图如Me-Cl-O系的平衡图等；并能用来初步解决具体问题，如解释冶金现象、选择工艺条件等；d.掌握碳的燃烧反应特别是布多尔反应的平衡关系，掌握氢的燃烧反应及C-H-O系的平衡，会进行平衡计算并建立变价金属氧化物用CO和H2、C还原的平衡图；明确熔渣中金属氧化物的还原的对比关系；理解真空还原、金属热还原的原理；e.掌握不同标准状态的换算关系，并会运用活度进行精炼的平衡计算，了解熔析精炼、区域熔炼的原理。

有色冶金原理
有色冶金是指除了铁、钢和黑色金属外的其他金属及其合金的冶金学科。

它涉及到的金属包括铜、铝、锌、镁、铅、镍、钴、锡、锑、铱、铑、钼、钯、铑、铅、钨、钴、镍、锡、银、金等。

有色冶金原理是指研究有色金属冶炼过程中的物理、化学及冶金学原理。

它主要涉及到有色金属的提取、炼制、精炼和加工等过程，以及金属的物理、化学性质变化以及其与其他元素的配合形成合金等方面。

在有色冶金原理中，一个重要的原理是金属的提取。

不同金属的提取方法各异，但都基于物理和化学原理。

例如，铜可以通过火法炼铜、湿法炼铜等方法进行提取。

火法炼铜是指将铜矿石加热到高温，使其融化，再通过各种化学反应将铜从矿石中分离出来。

湿法炼铜是通过浸出、萃取等方法将铜离子从矿石中溶解出来。

此外，有色冶金原理还包括金属合金的制备和加工技术。

金属合金是在金属中加入其他元素，以改善其性能和热处理特性。

不同金属合金的制备方法也有所不同，常见的方法包括熔炼、溶液热处理和机械合金化等。

在有色冶金原理中，了解金属的晶体结构和相变规律也非常重要。

金属的晶体结构决定了其物理和力学性能，而相变规律则反映了金属在不同温度和压力下的相变行为。

总之，有色冶金原理是研究有色金属冶炼过程中的物理、化学及冶金学原理的学科。

通过了解和应用这些原理，可以更好地进行有色金属的提取、炼制和加工，提高金属的品质和性能。

有色冶金原理有色冶金是指以有色金属（即不含铁的金属）为原料进行冶炼和加工的一种冶金工艺。

有色金属具有良好的导电、导热、耐腐蚀等特性，因此在电子、航空航天、军工等领域有着广泛的应用。

有色冶金原理是指对有色金属冶炼和加工过程中的物理、化学现象进行研究和探索，以及相关工艺技术的原理和规律。

首先，有色冶金原理涉及到有色金属的提取和精炼过程。

有色金属的提取主要包括矿石选矿、破碎、浮选、冶炼等步骤。

在这一过程中，需要考虑矿石的成分和性质，选择合适的提取方法，控制冶炼过程中的温度、氧化还原条件等参数，以确保提取出高纯度的有色金属。

其次，有色冶金原理还涉及到有色金属的合金化和加工过程。

合金是由两种或两种以上金属或非金属元素按一定的比例混合而成的固溶体或非固溶体。

在合金化过程中，需要考虑不同金属元素的相容性、晶体结构、热处理工艺等因素，以调整合金的力学性能、耐腐蚀性能等特性。

另外，有色冶金原理还包括了有色金属的成型加工和表面处理。

成型加工包括锻造、轧制、挤压、拉拔等工艺，通过这些工艺可以改善金属的组织结构，提高其力学性能。

表面处理则包括镀层、喷涂、阳极氧化等工艺，可以提高金属的耐腐蚀性能、美观性和使用寿命。

总的来说，有色冶金原理是一门综合性的学科，涉及到物理、化学、材料学等多个学科的知识。

在实际应用中，需要综合考虑原材料的性质、工艺的条件、设备的特点等因素，以确保有色金属冶炼和加工的质量和效率。

有色冶金原理的研究不仅可以为工程技术提供理论依据，还可以推动有色金属工业的发展，促进相关领域的技术进步和创新。

综上所述，有色冶金原理是有色金属冶炼和加工过程中的基础理论和技术原理，对于提高有色金属的品质和开发新型有色金属材料具有重要意义。

通过对有色冶金原理的深入研究和应用，可以促进有色金属工业的发展，推动相关领域的科技进步，为社会经济的发展做出贡献。

第三章习题与思考题1.求碳的气化反应（布多尔反应）在 1173K，总压为 3× 101325Pa 时气相中CO 的平衡浓度。

已知：CO2+C=2CO,ΔG θ =170707.2-174.47T,J2.某容器内充满 1300K的CO2+CO+O2 混合气体和NiO， 问应控制氧气分压多大，NiO 才能够被还原为Ni2CO+O2=2CO2, ΔG θ =-564840+173.64T,J2Ni+O2=2NiO, ΔG θ =-468189.6+169.79T,J3．直径为20mm，密度3.25g·cm- 3 的铁矾精矿球团在 1123K 用CO 还原， 通过减重法测得还原度R与还原时间的关 系为：时间（t）, min 10 20 30 40 50 60 70R,% 12 23 32 40 46 52 59（1）用作图法判断还原反应的限制环节。

（2）还原气体的浓度为1mol，求反应的速度常数。

解答：1.解： 2 100 %[] 24 P P P K K CO K P P =-++× 总 总 （P 48）logKp= 173 . 1 112315 . 19 1173 473 . 174 2 . 170707 = ´ ´ + - Kp=33.48%CO= 10100 3 48 . 33 4 48 . 33 2 48 . 33 2 ú ú û ù ê ê ë é ´ + + - =92.4 2.解： 2CO+O 2=2CO 2, ΔG θ =-564840+173.64T,J (1) （P 50）-)2Ni+O 2=2NiO, ΔG θ=-468189.6+169.79T,J (2)2NiO+2CO=2Ni+2CO 2, ΔG θ =-96650.4+3.85 T,J (3) 22 3 ln ln ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - = - = D CO CO P P RT Kp RT G q 22 ÷ ÷ øö ç ç è æ CO CO P P =4813.82 2CO+O 2=2CO 2, ΔG θ =-564840+173.64T,J ΔG 1 θ =-564840+173.64T= 22 ln ÷ ÷ ø ö ç ç è æ - CO CO P P RT 2 1 O P × 564840+173.64×1300=-8.314×1300ln4813.82 21 O P ×P O2`=1.14×10 -5 ×101325=1.15×10 -5 Pa 3.解：（1）判断（P 66） ( ) [ ] 3 1 1 1 R - - 、 ( ) ú û ù ê ë é - - - 3 2 1 3 21 R R 与t 是否成 直线对应，动力学区、控散区。